Цели и виды реконструкции гидротехнических сооружений

Развитие водного хозяйства, растущая потребность в воде и более рациональном использовании ее природных запасов, появление но­вых технологий, конструкций и материалов приводят к моральному старению гидротехнических сооружений и необходимости их модер­низации и реконструкции. Так, приходится увеличивать степень зарегулированности стока ввиду увеличения потребления воды. Это требует повышения напора на плотине, увеличения высоты плотины.

В других случаях приходится увеличивать устойчивость и проч­ность плотин, пропускную способность существующих водосбросов. Задача повышения напора на сооружении весьма ответственная, так как при этом сооружение может стать неустойчивым, изменя­ются напряженное состояние тела плотины, гидравлические, фильт­рационные и другие усло­вия его работы. В ряде случаев мероприятия по реконструкции связаны собеспечением надежности работы сооружений в но­вых условиях, вызванных другими причинами.

Например,    для    обеспече­ния    нормальной    работы    бетонной гравитационной   плоти­ны    Листер     (ФРГ)     высотой 40 м,   в   связи с ее подтопле­нием   (до 2/3 высоты)   с   низо­вой   стороны   новым   водохранилищем   Бигге,   было необходимо построить два сифонных водоспуска,      компенсирующих; потерю   пропускной    способно­сти     подтопленных      водоспу­сков,   произвести    цементацию основания и устроить дренаж.

 Рис. 31.3 Поэтапное возведение и наращивание гравитационной плотины Ирабья:  1 - начальный профиль; 2, 3, 4 - первое, второе,  третье наращивание; 5 - намечаемое четвертое наращивание

Последовательное повышение напоров некоторых гидроузлов осуществлялось  в 3-4 через ряд лет    Старая Асуанская плотина (АРЕ)

 Рис.  31.4  Приспособление левобережных  пролетов  плотины Днепрогэс для: устройства машинного здания   Днепрогэс-2,   расположенного за   водосливной»
плотиной: 1 - водослив; 2 - бык; 3 - водовод; 4 - здание ГЭС

 Рис. 31.5 Варианты наращивания тела земляной плотины и водосбросов шахт­ного типа:
а - селезащитная  плотина;   б - наращивание  плотины  с  экраном   и  шахтного  водосброса; 1 - отложения  селя  в   водохранилище;   2 - тело   новой   плотины;   3 - тело   старой   плотины; 4 - водоприемник; 5 - вихревой водосброс; 6 - отводящий туннель

высотой 30 м была повышена до 35 м, затем до 45 м, и в третий раз намечалось повышение ее до 50 м. Реализация последнего третьего повышения стала излишней вследствие строительства высотной Асуанской плотины по проекту и при участии СССР. Плотина Понтальто (Италия) надстраивалась четыре раза, плотина Ирабья (Испания) наращивалась трижды (рис. 31.3).

В Советском Союзе большие объемы работ по реконструкции были проведены в период восстановления гидротехнических сооружений, поврежденных в годы Великой Отечественной войны. При восстановлении взорванной фашистами в 1943 г. Днепровской плотины напор был увеличен почти на 1 м, а установлен­ная мощность ГЭС - на 100 тыс. кВт. В настоящее время реализован проект реконструкции левобережных водосливных секций плотины в водоприемник для Днепрогэс-2 с установленной мощностью 828 тыс. кВт (рис. 31.4). Строительство Днепрогэс-2 стало возможным после создания Кременчугского и других водо­хранилищ на Днепре, трансформирующих волну паводка, что уменьшило в ство­ре Днепрогэс расчетный сбросной расход, освободив часть водосливного фронта плотины для размещения водоприемника второго машинного здания гидроэлектростанции.

Реконструкция набросной плотины и водосбросов в урочнще Медео вызвана прохождением в 1973 г. селевого потока катастрофической величины, который почти полностью заполнил наносами предназначенное для него водохранилище (рис. 31.5, а). Проектом реконструкции предусматривается строительство новой плотины и системы многоярусных вихревых водосбросов шахтного типа (рис. 31.5, б).

Шахтные водосбросы при необходимости удобно достраивать по высоте в две-три очереди. Примером служат строительство водохранилищных плотин и шахтных водосбросов на р. Неберджай (СССР) и на р. Жиливка (ЧССР). Рекон­струкция сооружений этих гидроузлов обусловлена перспективой развития водо­снабжения Новороссийска и Праги.